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リプトン-98の原子核はミカン型とレモン型が共存

2017-06-17 | 科学・技術
 原子核内の核子(陽子と中性子)同士は強い相互作用により結合し、一つの塊となって、原子核を形作っている。原子核の形は、内部の「対称性」と「エネルギー」によって決まる。例えば、陽子数、中性子数が「魔法数」の場合は、球対称の状態が最もエネルギーが低くなり、原子核は球形となる。球形の原子核から核子の数を変化させていくと、原子核の形は楕円体に変形し、ミカン型・レモン型・洋ナシ型・バナナ型などが現れる。
 ◆魔法数(まほうすう)
 魔法数とは、原子核が特に安定となる陽子と中性子の個数のことを言う。陽子数または中性子数が魔法数である核種を魔法核と呼ぶ。
 核構造では、殻(シェル)が「閉じている」状態(閉殻)は安定性が高く、崩壊や核分裂が起きにくくなる。計算上特定の値が該当し、魔法数となる。陽子と中性子はよく似ているので同じ値となる。現在、広く承認されている魔法数は 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 の7つで、原子番号がこれらにあたる元素は、周辺の元素に比べて多くの安定同位体を持っている。
 通常、原子核の形は一つだが、二つの形が混在することがある。
 理研を中心とした共同研究グループは、クリプトン-98(98Kr、陽子数36、中性子数62)に着目し、理研の重イオン加速器施設「RIビームファクトリー(RIBF)」を用いて、98Kr原子核の励起準位を生成し、この励起準位から脱励起する際に放出するガンマ線のエネルギーを測定した。その結果、第一励起準位(0.329MeV)、第二励起準位(0.827MeV)、中間の励起準位(0.545 MeV)の存在が明らかとなった。中間の励起準位と基底状態とのエネルギー差はわずかなため、中間の励起準位には基底状態とは異なる形が混在している、すなわち形状共存状態であることを意味している。理論計算で原子核の形を調べたところ、基底状態はミカン型で、中間の励起準位はレモン型であることが分かった。

 今日の天気は曇り勝ちな晴れ。
 アスファルトの駐車場に細い溝が切られている。その溝で小さな花が咲いている。”ツタバウンラン(蔦葉海蘭)”の花だ。普段は溝の中を見ることはないが、今日は見た。
 ヨーロッパ原産で大正時代に鑑賞用として入り、その後逸出野生化した。匍匐性で地上を這い、花は葉腋から長い柄に付く。花冠は白色~淡青色で暗紫色の筋があり、上下2唇に分かれて、上唇はさらに2裂して直立する。
 ツタバウンラン(蔦葉海蘭)
 別名:海蘭葛(うんらんかずら)、蔦唐草(つたからくさ)、キンバラリア(学名から)
 オオバコ科ツタバウンラン属
 蔓性多年草
 開花時期は6月~8月
 花は唇形で、径1cm程
 葉は長い柄の先に、掌状に円形~扁円形で5~7浅裂

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